JPS60500734A - 鏡走査速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 鏡走査速度制御装置 発明の分野 本発明は分光光度計測に関し、特にスペクトルのデーターを得る為に干渉計及び レーザーを用いるフーリエ変換赤外分光光度計に関するものである。

発明の背景 ＦＴ−Ｉ　Ｒ分光光度計は二つの基本的部分から成る。

すなわち（１）干渉計を含む光学系及び（２）発生した光ビームに入っている情 報を分析するのに用いられる専用割算機である。フーリエ変換赤外（［ｉ’　Ｔ 　−Ｉ　Ｒ）分光光度計の利点と改良された性能はスペクトルデーター（ＦＴ− ＩＲ）を得る為に格子又はプリズムではなく干渉計を用いることから生ずる。干 渉計に依って一つの試料の全スペクトル範囲の測定を以前に必要とした時間の数 分の−でできる様になる。

ＦＴ−ＩＲ分光光度計に適用される場合の様に一つのサンプルを通過する赤外光 を分析する為のマイケルソン干渉側の動作は周知である。この干渉計は一対の垂 直に配置された光路から成り、各光路はそれを通過する光を反射する為にその端 に反射器又は鏡が置かれている。一方の鏡は固定されている。他方の鏡は光路の 長さを増減する為に縦方向に動かす事が出来る。干渉計に入る光ビームがビーム スプリッタ−に依って二つの成分に分割されてビームの別々の成分が各光路を通 過する様になっている。反射した後に二つの成分はビームスプリッタ−の所で再 び結合して建設的及び相殺的に干渉する。再構成された光ビームはその後で試料 を通過する様に向けられて強度の測定を行う為に光検出器に集められる。

再構成された波の強度は成分ビー“ムが伝わる光路の長さの差に依って変わる。

一般には、可動鏡を一定速度で走査するど１表われる光ビームの強度は干渉側を 通過する光のすべての選択された波長に対して正規の正弦波状に変調する。

干渉言１から出て行く普通の赤外光ビームがその多色性の為に多くの変調周波数 が複雑に混じったものである。赤外光線が試料材料を通過した後に、ぞねを検出 して試料が吸収した光の波長を決定する。これは光線が干渉計を出る時予想され た正弦波パターンの変化を測定する事に依って行われる。各党の波長に対する特 性正弦波パターンの差を測定すると試料に依って吸収された光の波長が分る。赤 外光吸収特性はその試料を構成す、る１料を決定できるスペクトルを与える。

出て来る光線の強度変調を測定する検出器の出力を鏡走査の間非常に正確な間隔 で記録してインターフェログラムとして知られている記録図を作る事が出来る。

インターフェログラムは干渉計の中で赤外光線の二つの成分が通過した異なる長 さの光路の関数として赤外検出器に依って作られた出力信号の記録である。信号 対雑音特性の向上した平均インターフェログラムを得る為に資料の相次ぐ測定値 を得て足し合わせる。平均インターフェログラムは試料材料のスペクトル特性に 関する情報及びデーターを与える。数学的準備の後にインターフェログラムにつ いてフーリエ変換計算を行って試料の成分のスペクトル指絞を得る。

はとんどのフーリエ変換技法は正確な結果を得るために非常に多数のインターフ ェログラムを平均することを必要とする。３０ないし５０もの多くの走査を行っ てその間に測定値をとって平均することがある。その平均をとることにおいて正 確さを保つだめにインターフェログラムが精晶に再現できることが重要である。

インターフェログラムを鏡の位置の関数として作り出すので、インターフェログ ラムを定めるテーク点を測定するときに鏡の位置の測定値の精度を上げれば、イ ンターフェログラム”及び結果として生ずるフーリエ変換の精度も上がる結果と なる。

インターフェログラムの正確さと再現性を達成するためには、標本化の割合と鏡 の速度の両方を非常に精密に制御しなければならない。その代りとしては、鏡の 正確な位置を一つのデータ標本をとるときに測定してもよい。大ていの最近の装 置は、標本化割合と鏡の速度の制御捷たは鏡の位置の測定をレーザ光線を赤外光 と一緒に干渉計を同時に通過させることによって達成する。レーザ光線は、可動 鏡の運動捷たは位置を直接測定するのに用いられる。レーザ光線は、赤外光線と 向しに分割され、同じに変化する光路を通過するので、再結合したレーザ光線は 、鏡の走査速度の情報を含む干渉パターンをもった測定可能々単色性波長を示す 。干渉信号は才だ、走査の間鏡の位置を示し、一様な間隔で鏡を変位させてデー タ点の収集を開始して相関関係をめるのに役立つ。

普通の装置では、可動鏡が一定速度で動いているとき、変化する光路を通過する ＩＩ−ザ光線の成分にドツプラー偏移を生ずる。ドツプラー偏移した光線を固定 長の光路を通過する成分と再結合させると、測定可能なうなり周波数を示す変調 周波数光線を作り、鏡の位１６または速度を決定するために解析できる一連の変 化する強度脣たは縞模様を力える。レーザ光線の周波数は、普通の検出器によっ て測定するには非常に高すぎる。通常の装置は、一般に可動鏡をドツプラー偏移 の大きさに等しい周波数をもつ出てくる光の中に５　ｋＨ２゜振幅変１４を生ず る速度で可動鏡を駆動する。鏡の速度が速く力ると、変調周波数が大きくなって 分解能が大きくなり、一方、鏡の速度が遅くなると変調周波数が減少する。この 技術を用いた精密さを約１７５０００サイクルに維持できる。

通常の装置では、゛可動鏡が一定速度で動いている時。

変化する光路を通過するレーサービームの成分にドツプラー偏移が生ずる。ドツ プラー偏移したビームを固定長さの光路を通過する成分と再結合すると、測定可 能なうなり周波数を持った変調周波数ビームが発生される。再結合ビームは一連 の変化する強度す彦ゎち縞模様を与え、その模様をビームの断面にわたって分析 して鏡のアラインメントを決定出来る。従来の装置は一般に出て来るビームに５ 　ＫＨｚ変調、すなわちドツプラー偏移を生ずる速度で可動鏡を駆動する。鏡の 速ＩＫを早くすれば変調が増加してアラインメント測定の分解能を大きくシ、一 方鏡の速度を遅くすれば変調し」減少する。この技法に依る精密さを５０００リ イクルに約１ザイクルに維持出来る。、 しかし従来の装置ではその光路を通過する光線のドツプラー偏移、従って測定可 能な変調信号を得ろ為に可動鏡が走査していなければならない。可動鏡が静１１ −していると、干渉計の隣接光路に沿っ−（伝わる九ｌ＆！−１変調のない同一 周波数の光線を形成する様に結合される。従って鏡が動かない時は、鏡のアライ ンメントを決定するのに用いる事の出来る情報を再結合されたビームの中で得ら れない。この事は可動鏡がその走査の端に達して違った向きに進む為に向きを変 える前に正寸るたびに起こる。従来の自動アラインメント装置では、鏡アライン メントが鏡の走査の両端で失われる。

なお２通常の装置の場合、鏡走査の速度が非常に遅くなると再結合された光線の 変調が非常に測定困誰になる。たとえば、０．５Ｌ：ｒｎ毎秒の走査速度の場合 、５ＫＨｚの変調周波数が再結合光線に得られる。しかし、鏡が０、０３　ｃｍ 毎秒の走査速度で駆動されれば、変調周波数はＱ、　５　ＫＨｚに低減される。

従って一走査速度を小さくすると、再結合光線における変調周波数が最近の電子 検出器で測定するのに困難なレベルに下がって、アラインメントの制御が出来な くなる。

Ｆ　Ｔ　−丁Ｒ分光光度泪の周波数測定の分解能にはインターフェログラムを作 る為のそれの限られた能力に依って定斗る限界がある。この光学系は分光光度計 が周波数を測定出来る正確さを決める時に重要である。

分光光度五（が試料を分析出来る正確さけ出て来る赤外光の強度の正確な尺度を 作る装置の能力に直接関係する。これは固定鏡と可動鏡の適正なアラインツノ１ を必要とする。

鏡アラインメントを得る為にＩＩ−ザー基準を用いる今壕でのやり方では精密さ と制御の能力が限られると云う問題が絶えずある。鏡アラインメントを測定して 制御出来る精密さを向上させると必然的にＦＴ−ＩＲ発明の要約 本発明は羊渉胎の可動鏡を一定走査速度で駆動し、かつＦＴ−ＩＲ分光光度計に おいて可動鏡の位置をより精密に、より正確に決定する改良形鏡走査制御装置か ら成っている。本発明は、二成分周波数をもつレーザ光線を発生するレーザ、標 準形−フイクルソン干渉計及び基準信号源を用いる。閉ループ−リーボ制御装置 が干渉側を通過するレーザ光線から引出される信号と偏移周波数基準クロック信 号の比較に応じて一定速度の鏡の走査を行う。第２の閉ルーブサーボ制ＷＨＩを 用いてレーザ光線の二つの成分周波数間の周波数差を安Ｔ化する。走査サーボ制 御装置６″とレーサ・−リーボ制御装置６″は、共通の基準信号源に固定される 位イ］１固′）ｊ：：１ｉｌｌ　＋ＩＩＩループを用いてレ−り光の中の一＼テ ロダイン周波数変調の解析を介して、精密で安定な鏡の制（ＩＩを達成する。

わずかに貨なる周波数の二成分をもつｌ／−ザ光線をヘリウム−ネオン・カス・ レーザに磁Ｗ　７．加えることによって得る。この現象によく知ら才Ｉており、 セイーｌン効果といわれる。レーザビームの二つの成分間の周波数の差ｄ、レー ザ・ヅ−水制御装置に１．って所望の差捷たけうなり周波数で安定化される。安 定化は、光の成分のうなり周波数を示すヘテロゲイン信号をレーザ光の二つの成 分間の所望の周波数差に等しい周波数をもつ第１の基準信号に位相固定１−るこ とによって達成される。

異なる周波数成分をもつレーづ光線は、干渉語を通るように向けられる。光線の 各成分け、干渉計の光路を通過したのちにその対向する成分と結合される。結合 したヘテロゲイン光線は、二つの成分の周波数差て等しい連続した変調またはう なり周波数に可動鏡を走査することによって生じた周波数のドツプラー効果によ る変化を加えたものを示す。ヘテロダイン光線の連続的に表示される変調周波数 は、干渉網内の可動鏡の走査速度と位置を示す連続情報を与える。

基準信号源は５レーザサーボ゛制御装置に加わる第１の基準信号周波数に基づく 周波数をもつ第２の基準信号を発生する。第２の基準信号は、可動鏡を選択され た一定速度で走査するとき生ずる周波数の既知のドツプラー効果を受けた変化に 対応するだけ周波数が増減さ才する。第２の基準信号は、走査サーボ制御装置に 加えられて、干渉側を出てゆくヘテロダイン光線と位相を比較され、鏡の一定走 査速度を得るための制御信号を発生する。鏡の走査速度を第２の基準信号とヘテ ロゲイン光線信号との間に位相固定を得る件で修正する。

信号間の位相固定は、走査速度と鏡の変位に対応する情報を・もつ基準信号を与 えながら、鏡の一定速度の走査を維持する。

第２の基準信号を周波数で」１下に調節すべきとき。

基準信号源に命令するために方向制御装置も設けられる。基準信号を周波数で」 １下に調節することは、可動鏡を走査サーボ制御によって駆動する方向と速度を 決定する。可動鏡が゛びたりと止っている場合、レーザ光線の二つの成分間の周 波数差に等しい変調周波数、すなわち、うなり周波数、を出てゆくヘテロダイン 光線内に可動鏡の一つの方向における走査がドツプラー効果による変調周波数の 増加を生じ、可動鏡の他方向への走査が同じドツプラー効果による変調周波数の 減少を生ずる。従って、基準信号をヘテロダイン信号の基本変調周波数から周波 数で上下に調節することによって可動鏡を前後方向に走査するように向けること ができる。

干渉側から出てゆく連続的に変調された光線をｈえる二層波数レーザを用いるこ との利点のた−めに、鏡の走査方向を光線の変調周波数の上下方向への周波数偏 移によって容易に決定して指示できる。

走査サーサ制御装置は、走査の全範囲に沿ってどちらの方向にも一定速度の鏡の 走査を粘性できる。これは、安定な周波数の基準仁兄が鏡の運動の各方向に対す る走査制御装置に加えられるので２位相固定制省１］装置によって達成される。

都合のよいことには、こｔｌによって鏡の前後す向への走査の両刃において、標 本を正確に得ることができるようになり、止血な平均化技術に十分なデータをと るに必要な時間を著１〜く少なくする。

さらに、鏡の位置の正補な決定を当該技術で知られている簡単な位相偏移計数技 術によって前後いず扛かの走査を介して容易に得ることができる。可動鏡を走査 する表、ヘテロダイン光線の整相が基準信号に対して進むか遅れるザイクルの数 が可動鏡の走査範囲内における末端の位置の尺度を与える。従って、偏移したザ イクルの累積数の記録をとることによって干渉計内の光路の長さの正確な差及び 可動鏡のその走査範囲内の位置を、標本化を行う度に、容易に決定できる。

改良した鏡走査制御装置は、鏡の位置の連続した精密な決定及び鏡の走査速度の 制御を与えることによって従来の装置における欠点を克服している。この走査制 御回路は、各走査を反転したのちに、鏡の所定の位置を回ゆするために独立の光 学系を必要としなくするｂこの装置でインターフェログラム・データを得るとき の分１’Ｊ’４能が大きくなったことは５試料材料の分光光度泪による分析をよ り正確なものにする。この装置によつでｌｊえら′ｉ［る連続的な情報信号によ って各屯査ノリーズに７１　して１回、分光光度泪を校正しさえすればよいので 、止血なフーリエ変換を得るのに必要なデータの？Ｉ［さと部を少なくする。

図面の説明 第１図はフーリエ変換赤外分光光度甜の干渉計部分と本発明を具備する制御回路 の概略図。

第２図はレーザー光線が干渉計を通過する時二周波数レーザーの個々の成分の偏 光関係を示す分光光度針筒う図は走査サーボ制御装置の第１のモードの電気回路 図である。

発明の最良のモード フーリエ交換赤外（Ｆ　′ｒ−丁Ｒ）分光光度泪の干渉計部分の説明を第１図を 参照して行なう。二つの垂１１′１な光路１１及び１うの各々に沿って入射光線 の一部分を分配する様に置かれたビームスプリッター１０を含むマイケルノン干 渉側が示されている。うビームスプリッタ−１０は磁気的に影響を与えられ／こ レ−→Ｊ’　−１８からのレーザー光１６と線２０に依って境界全車さノし赤外 光源２２によって発生される赤外光線とを受りる。

一般的に云えば５赤外光線２ｏは干渉側に入れる為に非平面鏡２）婆によって反 射されて”Ｖ行にされ、−・カレーブー光線上６は鏡２　Ｉ＋の中心に設けらＪ ｌだ穴？６を通してビームスプリッタ−」Ｏに１百接に加えられる。

ビームスプリッタ−１ｏ（ｉ各光線１６及び２０の第一の部分を調節自在な鏡１ ２に依って限られている第一の固定長光路に沿って反射する。光線１６及ｇ２ｎ は鏡１２によって反射されて光路１１に沿ってビームスプリッタ−１０へ戻る。

光線１６及び２０の各りの第二の部分は可動鏡１）↓に依って限られている第二 の光路１５に沿ってビームスプリッタ−１０を通過する。

可動鏡１１１は、システムズ・マグネティック社で製作された市販の要素であり ５部品番号Ｅ　Ｓ　−１１２６９として入手できる。

光線１６及び２０の各々の第二の部分は可動鏡から反射されて光路１５に沿って ビームスプリッタ−１０に戻り、そこでそれらの光線は第一の光路１１に沿って 戻る光線１６及び２０の第一の部分と再結合させられる。レーザー光線１６の再 結合した部分はヘテロダイン光線う０を形成する。光線５０は干渉現象によって 生じた強度変調を介して固楚鏡１２の可動鏡１）４の速度と位置の情報を含んで いる。赤外光線２０の再結合した部分は特性割合で変調された各個々の周波数を 持つヘテロダイン化光糾う２全形成し５分相生試料イン料に加えることのできる 成る範囲の変調周波数の赤外光をＪｊえる。

４１Ｖ結合したレーザーと赤外光線３０及び３２はそれぞれ反射器２１↓と同様 な反射器う）１が置かれている干渉ａ」の出口光路５５に沿って向けられるＣ反 射器う１↓は平行になった赤外ヘテロゲイン光線う２を受けてその光線を反射し て試料室う６に焦点を結ばせる。赤外光線う２は試料室う６を通過して第三の鏡 う８から反射され赤外光検出器ｌＩＯに焦点を結ぶ。光検出器１↓０は赤外光線 が通過する試料材料に依って偏光される振幅変調赤外光線を受けて、インターフ ェログラムを発生するのに用いられる光線の変形変調に比例する電気的情報信号 を作る。

変調レーザー光線う０は干渉計から鏡１１０の中の穴ｌＩ２を通過する。光線′ ）０は検出器１ＩＩＩに向けられる。

好１しくけ、検出器ｌ１１１は変調レーザー光線う０の強度をその断面内の選択 された種々の、のに於て測定する為に一連の光検出器を備えているのが良い。検 出器）１）１によって発生される電気信号ヰ５は、光線う０が示す強度変調、す なわち、う々り周波数の平均尺度を得るために用いられる。しかし、検出器１１ 】↓は、変調レーザ光線う０の中心に置かれた単一の検出器を単に良けるだけで もよい。

信号１１５は、走査駆動信号５２を発生ずる走査リーボ制御装置５０に加えられ る。走査駆動１６号５２Ｃ］、リニヤモータ２８に加えられて可動鏡１）妻の運 動の速度と方向を制御する。

Ｈｅ　−Ｎ　ｅレーサー１０はそれぞれ反対向きの円偏光を持つ二つの異なる周 波数成分を持つ＃１ノーザー光線を作る為に磁気的に影響を与えられる。異なる 周波数と偏光は干渉泪を出て行くヘテロゲイン光線う０の中に情報の連続的な流 れを得る為に用いら扛る。第２図を参照すると、二つの成分周波数を持つレーザ ービーム１６は干渉計に入る前に四分の二液長板１５全通される。四分の一波長 板１５は円偏光成分の各／Ｊ　ｆ、（直線偏光成分に変換する。一方の直線偏光 成分はバー１７に依って示されている様に図面と平行な平面内にあって周波数が ｆｌ　である。他方の直線成分は点１９に依って示される様に図面に垂直な平面 内にあって周波数がｆ２である。これは入射成分が示す円偏光の反対向きの性質 に依るものである。従って、干渉計に向けられた光線はそれぞれ互に明瞭に区別 できる様にする個別の周波数と偏光を持っている二つの成分から成っている。

固定長の光路１１に沿って反射されるレーザー光線１６の第一の部分２１は第二 の四分の一波長板２うを通って、調節自在な鏡１２から反射して再び四分の一波 長板２３を通ってビームスプリッタ−１０に戻る。

光線１６の第一の部分２１が四分の一波長板２３を１度通過することは光線の各 成分の偏光を光線の軸の１わりに９０度回転する作用をする。従って、固定光路 １］に入るときに垂ｎ′−１に偏光した周波数ｆ、の第一の成分１７はバー＋− ７’で示された水平偏光でビームスプリッタ−１０に戻る。同様に、固定長光路 １１に入る時に水平偏光を持つ周波数ｆ２の第二の成分はドツト１９′で示され た垂直偏光でビームスプリッタ−１０に戻る。

ビームスプリッタ−１０′（！ｌ−通過して光路１うに進むレーザー光線の第二 の部分２５は偏光状態を変えることなく可動鏡１１Ｉから反射される。しかし、 レーザー光線の第二の部分２５の成分の各々は値ｄｆだけ変えられることがある 。これは可動鏡ｉｌｌの移動によって光線内に作られるドツプラー効果によって 生ずるものである。従って１周波数ｆ、　をもつ成分は、周波数がｆ、土Δｆに 変化し１周波数ｆ２をもつ成分は１周波数がｆ２士Δｆに変化する。

ビームスプリッタ−１０に戻った時に同じ偏光をした光線だけが結合するので、 第一の光路１１を通過して９０度だけ偏光を回転された周波数ｆ＋　を持つレー ザー光線の成分は第二の光路を偏光状態を−変えることなく通過した周波数１２ 士Δｆを持つレーザービームの成分と再結合する。一方の偏光２ｒの結果として 生じた再結合波は従ってｆｌ−（ｆ２土Δｆ）の周波数を呈する。他方の偏光２ つの結果として生じた丙結合波回、（ｆ、士Δｉ）−丁２０周波数を（ＬするＣ 、次に、１交偏光を有する再結合波２７及び２９Ｃ１＋渉ａｌから二つの偏光し た波の一方をろ波する偏光子板５１を通過する様に向けられる。従って、検出器 １↓）↓は一方の平面だけに直線偏光を持ちかつ１ノ−ザー光線の異斤る周波数 成分の結合に依って強度変調されている周波数を持つ光線を受け、異なる周波数 成分の一方は周波数てΔ［のドツプラー偏移を導入されることがある。

ドツプラー偏移Ｉｆは可動鏡１１４が動いている時だけ成分の各々の周波数に導 入される仁とに注意すべきである。可動鏡ＩＩ↓を静止状態に保持すると、トノ フ′ラー効果が生じない。従って、鏡１．１＋が静止しているとき、第一の光路 １１を通過する周波数ｆ＋　の光線の成分はビームスプリッタ−１０で第二の光 路１うを通過する周波数ｆ２の対向成分と再結合して成分周波数間の差すなわち ｆ、−ｆ２に正確に等しい変調周波数すなわちうなり周波数を示すヘテロダイン 光線を与える。

検出器１１１１は連続で測定可能なうなり周波数をもつ波を受ける。その周波数 がｆ、−ｆ２に等しいとき。

鏡は静止していると決定できる。出てゆく光線によって示される連続的な強度変 調すなわちうなり周波数によって、鏡１．１１が静１トシていると−きでも、鏡 の走査範囲全体を通じて鏡１１Ｉの制御をできるようにする情報信号を発生ずる 。連続的な強度変調は才だ、鏡の走査速度と持続時間の制御をできるようにする 。これは出でゆく光線の強度のうなり周波数の増減を・監扶１することによって 容易に達成され、増分的イ１ｏが鏡の速度を示しでいる。そのうなり周波数が鏡 の止１っているときの周波数ｆ、−１２から増やされるか丑たけ鋤もされるかを 決定することによって、鏡の移動の方向が示される。鏡ｌｌＩが一定速度の走査 で動いているとき、ヘテロゲイン波に導入されるドツプラー偏移Δｆは一定なの で、説明した鏡走査制御装置が銅走食速；Ｗを制御するのに都合よく用いるうな り周波数の一定偏移全示す。

磁気的に影響を与えられたレーザ１８は、成分周波数間の一定の差、すなわち、 ｆ、−ｆ２．及びレーザ光線１６における強度変化の一定のうなり周波数を与え るように安定化されている。安定化うなり周波数は、鏡の速度と位置の解析の分 解能を大きくする。強度変化の正確に予測１できるうなり周波数によれば、一定 速度の走査を決めるだめのドツプラー偏移周波数Δｆの正確な測定ができる。

第１図を参照すると、鏡走査制御装置の基本的要素が基準周波数合成装置５１１ である。周波数合成装置ｉ！７５’１は、基準信号５６を発生し、その信−弓が １ノ−ザ・サーボ制御装置５８に送られて、レーザ光線１６の成分間の周波数の 差を一定の値に安定化する。レーザ光線１６の成分間の周波数の安定化した差は 、光線１６の成分がヘテロゲインを発生させられるとき一定の強度変調信号を与 える。レーザ光線の成分の周波数がわずかに異っているために、ヘテロゲイン光 線う０の強度変調によってうなり周波数が現れる。このうなり周波数に５上述の ように、走査全体を通じて任意の点で可動鏡１）１の速度と位置を決定するため の測定道具として用いられる。

基準信号５６は捷だ、データの解析に必要なレーザ光線の変調捷だはうなり周波 数を示す基準として専用計算機（図示なし）に加えられてもよい。

周波数合成装置５１番は寸だ１選択さ扛た情報または下方−＼の周波数偏移ΔＲ をもった第１の基準信号５６に等しい周范数をもっている第２の基準信号６０を 発生する。周波数偏移の上向きまたは下向き方向は、周波数合成装置へ方向制御 装置６１Ｉによって加えられるｉ１１方／後方入力６２によって決定される。周 波数偏移ΔＲの絶対値は、プログラムできる走査速度入力６６によって決定され る。第２の基準信号６０は走査サーボ制仙装置５０に加えられて、鏡１１１の走 査速度の制御のだめの基準を与える。

基準周波数合成装置５１↓は、可変周波数の偏移周波数信号を発生するために当 該技術において一般的に知ら扛ているディジタル電子回路から成っている。例え ば１周波数合成装置５）↓ば２一様な周期の波形をもつ周波数安定化粗しを発生 する結晶発振器を備えていてもよい。例えば、結晶発振器の出力信号の周波数を 分周器また幻逓培回路によって変えて、レーザ光線を安定化し、鏡走査制御装置 の他の要素の性能を同期させるのに用いられる基準信号５６及び６０全力えても よい。

基準仁兄５６の周波数をある節回の周波数以内に選択できる。この範囲は、レー ザ光線１６の成分間にレーザ作動パラメータに対する調節を介して提示される周 波数差によって決定される。磁気的に影響を与えら７′またＨ　ｅ　−Ｎ　ｅレ ーザの場合、この範囲は、一般的にイジタル電子構成要素を用いるのに適応した より有用な１８号を力えるために、この範囲の下側１部分にある周波数を選択す るのが好捷しい。例えば、基準信号５６を２５０　ｋＨｚの周波数に制御できる 。前に述へたように、これを正しい周波数の結晶発振器を選択することによって 、または高周波結晶発振器に加えられる逓倍器／分周器回路を備えるものなどの 多数の既知の周波数発生器を用いることによって得ることができる。

基準信号５６に選択された２　５０　ｋＨｚ周波数は、レーザ１８が安定化され ているときレーザ光線１６の成分間に望まれる正確な周波数差ｆ、−ｆ２に等し い。

これによって簡単な位相Ｒ１１定閉ループザーボを周波数差を安定化させるため に都合よく使用できるようになる。光線１６の二つの成分間の周波数差を安定化 するとレーザ光線の成分をヘテロゲインを発生するようにしたとき基準信号の２ ５０　ｋＨｚ周波数に痔しい安定な強度変調またし１うなり周波数を得る。この 安定な２５０ｋＪＩｚ″）なり周波数は、ヘテロゲイン・レーザ光線内で容易に 仰１定できる。−７Ｃ扛（ｄ可動鏡１４の速度と位置・″を決めるために使用で きる有用な情報信号を与える。

第２の基準信号６０の周波数は、第１の基準信号５６の選択された周波数によっ て決定される。従って基準信号６０は１選択され／こ値ΔＲによって上方捷たｄ 、下方に周波数を偏移させられて２５　ｏ　ｋＨｚ　信号である。

周波数偏移ΔＲの絶対値は１周波数合成装置にプログラムできる。ある信号内に 周波数偏移を得るだめの種々の回路及び技術は、既知であって１周波数合成装置 に属する技術の当業者には明らかであり、そのようなことは本願に述べた発明の 一部分と考えら扛ない。

基準信号６０は、５ｋＨｚだけ周波数を上方または下方に偏移されて、方向制御 装置６１１によって命令されるように２１１５　ｋＨｚ信号と２５５　ｋＨｚ信 号を与えるようにするのが好ましい。第１の基準信号５６の２５０ｋＨｚ周波数 に加えられるか、−！たけそれから引かれる周波数偏移ΔＲは、走査サーボ制御 装置５０ｉ介して可動鏡ｉｌｌの走査速度を正確に決める。選択さｎた５ｋＨｚ 周波数偏移は、鏡の走査全体１に通じて約０．３ｃｙ毎秒の一定速度でどちらの 方向にも可動鏡１１１’ｉ駆動する。

方向制御装置６４は、レーザ光線の強度のうなり周波数（２５０ｋＨｚ）と干渉 計から出るヘテロゲイン光線の強度変調の平均周波数（２５０ｋＨｚ士ドツプラ 偏移）との間の位相の偏移の数に応する増減計数器配列を備えている。方向制御 装置６１１はこれらの信号の間に生ずる位相偏移の数の計数を維持して、鏡が走 査中に〕小過した距離をめる。例えば、この増減計数器配列は。

入ってくるレーザ光線の周波数の各サイクルごとに増える計数を発生するように 信号６８に応するアップ計数入力をもっていてもよい。また、増減計数器配列は 、出′てゆくレーザ光線の強度変調の各サイクルごとに１計数を減らすように信 号７１１に応ず不ダウン計数入力をもっていてもよい。従って、増減計数器配列 は、信号間に生ずる位相偏移の数を数える。位相偏移の数は、比較器によって全 走査長さの終る前に通過した選択された数の位相偏移に等しいプログラムされた 値と比較される。２ｍの代表的な走査範囲が鏡ｉｌｌが１走査範囲を通して動く とき約６．５　Ｘ　１０’位相偏移となる。鏡が既知の走査範囲内を通過した位 相偏移の数をめることによって、方向制御装置は、鏡ｌｉｔが各走査の終りごと に選択された位置に達するときを１通過した位相偏移の数を比較器内にプログラ ムさ扛た数と比較することによって、決定する。鏡の走査が選択された位置、す なわち選択された数の位相偏移、に達したとき。

比較器は、基準周波数合成装置５＋１に送ら扛る＝ｔｌ方／方力後方信号６２生 する。方向制御装置６１１は５合成装置に第２の基準信号６ｏの周波数偏移ΔＲ ｉ大きくなった値から小さくなった値へ、または小さくなった値から大きくなっ た値へ変化させるように命令する。

第２の基準信号６０の変化は、走査サーボ制御装置に可動鏡の走査方向を変える ように命令する。位相偏移の正確な引数を維持する増減計数器配列の役割は、一 般に当業者に知られてｂる。増減計数器カスケードは。

標準のディジタル技術であり、関連のテータンートに記載されているモト１２０ ＭＯ８ｌ１０２９計数器で構成できる。方向制御装置６１Ｉの特定な設計は、こ こで述べた発明の一部分と考えられない。

レーザ殉線のうなり周波数をもつ信号６８がレーザ光線の後方に向けられた部分 ７２を受ける光検出器７゜の出力から方向制御装置６１Ｉのために得ら扛る。信 号６ｇは、レーザサーボ制御装置５８に対してレーザから得られる入力信号と同 じであり、ここに説明した方法で得ることができ、レーザサーボ制御装置につい てはバーシャ（Ｈｅｒｓｈｅｒ）及びウィンテス（Ｗｙｎｔｅｓ）の同時係属出 願に記載されている。ヘテロゲイン光線３ｏの平均周波数をもつ信号７１１が干 渉計から出てゆくヘテロゲイン光線５０内の強度変化を検出する検出器１１１Ｉ によって作られる電気信号の合計がら一得られる。

レーザ安定化制御装置５８は、レーザ光線１６の異なる周波数成分間の周波数差 を安定化する。レーザ・サーボ制御装置５８は、レーザ光線７２の成分を基準周 波数合成装置５１Ｉによって供給される第１の基準信号５６と混合することから 得られるヘテロゲインうｋり信号７６を位相固定することによって安定化全達成 する。位相固定制御ループは、修正信号をレーザ１ｇの長さ調節要素に与えるこ とによって閉じら扛、長さ調節要素は、レーザ光線１６及び７２に現れる周波数 差全正確に制御するものである。安定な２５０　ｋＨｚ、基準信号５６で光線７ ６のヘテロゲインうなり信号を位相固定することによって、レーザ光線のうなり 周波数を２５０　ｋＨｚに安定化する。うなり周波数はそ扛を得るために結合さ れた成分間の周波数の差に正確に等しいので、これはレーザ光線の成分間の周波 数差も２５０　ｋＨｚで安定化されることを確実にする。レーザサーボ制御装置 ５８の回路と動作は、ウィンテス及びバーシャによって発明され１本願と同時に 提出さｎた「レーザ安定化制御装置」に対するＰ１時係属特許出願に記載されて いる。

従って、干渉計に入るレーザ光線１６のうなり周波数は、２５０　ｋＨｚの既知 の値に安定化される。従って。

干渉計を出てゆく光線う０はまた。可動鏡ｉｌｌが静止していて、ドツプラ偏移 が導入されないとき、既知のうなり周波数２５０　ｋＨｚ　ｆ示す。干渉計を通 過する１ノ−ザ光線によって示される強度のうなり周波数の正確な制御によって 可動鏡の位置の決定及び走査の速度の制御のための高い分解能ゲージが得られる 。都合よくは、レーザ光線内のうなり周波数は、可動鏡１１善の連続的管理のた めに鍋える鏡の運動と独立して連続にヘテロダイン光線う０の中に存在するのが よい。

干渉計を出てゆくヘテロゲイン光線のうなり周波数と干渉計に入ってくるレーザ 光線によって示されるうなり周波数との間に生する位相偏移の数全１ｌｔｌ＋定 することによって走査範囲に沿って鏡の変位を正荷に決定できる。これは既に説 明し方向制御装置６１Ｉに１更わｎている標準のディジタル計数技術によって達 成できる。干渉計を出てゆくヘテロゲイン光線によって示されるうなり周波数と 干渉計に入るレーザ光線によって示されるうなり周波数との間の周波数差′（ｉ ｌ−測定することによって走査している鏡の速度全正確に指示できる。この周波 数差を一足に保つことによって、鏡の走査速度孕一定に保つことができる。

位相固定サーボ制御ループを含む走査サーボ制淘装置５０は、鏡ｉｌｌの運動を 制御する走査駆動信号１２を与える。走査サーボ制御装置の電気回路は、第５図 の回路の上の部分に示されている。第５図全参照すると、走査サーボ制御装＠５ ０は、検出器１１１↓が受けるレーザ光線５０によって示される強度の変動に応 じて検出器ＩＩ　）Ｊによって作られる三つの信号８０．８１及び８２を受ける 。信号８０．８１及ｏ：８２け、干渉計から出てゆくヘテロダイン光線う０の周 波数と位Ａ＋１の情報を与える。信号８０．８１及び８２は、それらが４１１１ 定する一＼テロダイン光線５０のその部分の弥１Ｆの変化に等１７い周波数で振 動する電圧を有する電気信号である。三つのイ′、−１号は同じ）ん波数を−も っているが、−股にそれらは光線３Ｑの断面を伐切ってＩＬする位相差：′こよ つで位相が異なることがある。

イア１月８ｏ、ｇｌ及び８２ｉｔ、抵抗ｇ）↓を曲さ才して。

加算点８６で加算される。加算７（５８６からの加算伝号三つの信号８ｏ−ｓ２ の平均位相に比例する信号を発る。平均位相信号９０は、個にの信−；　８１− 、８３の三つの位相の平均に等しい一つの位相をもっている。

平均位相信号は、位相比較器９２に加えられる。位相比較器９２は寸だ基準周波 数合成装置５１Ｉによって作られる第２の基準信号６０を受ける。位相比較器は 。

信号９０及び６０の位相を比較して、そ扛らの間の位相差に比例する出力信号を 作る。位相検波器９２ば。

モトロラ社によって製作された市販の素子であり、部品番号ＭＣ１１１０１１Ｇ Ｂとして入手できる。位相検波器に関するこれ以上の情報は、モトロラＣＭ　Ｏ Ｓデータブック第７−１２１＋頁から得ることができる。

位相比較器９２の出力信号９うは、干渉計を出てゆくヘテロダイン光線う０の平 均強度変調の特性を−もっ平均位相化−＋′３９０と鏡の走査に望まわる速度の 特性ケもつ周波数をもってｂる基準４ｇ号６０との間の位」（１差に比例する持 Ｈ５時間ケもつ電圧仁−弓である。ヘテロダイン光線う０の強度変調は、鏡の運 動に関連する１ノブラ偏移によって生ずる周波数差Δｆｆ含み、かつドツプラ偏 移Δ丁のない光線う０のうなり周波数が２５０ｋＨｚで安定化されていると知ら れているので、光想５０から得られる位相信号９０の所望の走査速度のトノグラ 偏移周波数を含むように選択された周波数をもつ２５０　ｋＨｚを基にした基準 信号６０との比較にｒ、所望の一定速度を得るために鏡の走査に必要な修正の明 瞭な指示を与える。この修正は、信号９５によって示される。信号９０及び６０ を固定位相関係にもたらすことによって、出力信号９うは、鏡が駆動されている 速度にそれ壇上の修正を生じない高いインピーダンスの値で安定化される。

位相検波器９２の出力（Ａ号９うば、積分回路９５に送られて信号９０と６０と の間の位相差、すなわち。

出力信号９５の電圧変化の時間積分に比例する制御信号９１１を得る。従って、 制御信号９１１は、一定速度での理想的走査からの鏡ｌ　１Ｈの位置誤差の時間 積分に比例する。この位置誤差は、比較された信乞＝（、（１と９０との間の進 みまたは遅れ位相誤差に応答して、位相比較器９２によって牛した出力信号９〕 の重圧の増減（Ｃよって決−１するように、制砒侶月９）１の屯■ケ増減するこ とによって修１Ｅさ扛る。７ｈ圧制御仏号９４は、信号６０と９０、易の間の位 相差がより太きいかより小さいかに対応して増分的−または減分的に調節される 。

積分器回路９′）ｉｉ、例えば、標準の位相固定ループ技術において知らノシて いるサーボループ内の他のν素の周波数応答生ｒ性に整合するように選択さすし た低域フィルタ回路網で構成さ扛でいてもよい。本発明に適用できる積分器回路 の設Ｈ１についてのこれ幻上の情報は、前述のモトロラＣ１・、（ＯＳデータブ ックに論じら汎ている０ 制御ｆＪｉ号９１１は、電源電子信号と一緒に演算増幅器９６に加２−ら才］る 。制餌］信＋５９）↓ば、リニアモータにｊ）ｐわる走査駆動信号５２の供給型 ＦＪ−ｋ比例して増減するように演算増幅器９６に指示する。駆動信号５２の電 圧の増加が鏡の走査速１９−を大きくシ、信号５２の電演算増、幅器は多くの参 考資料、例えばジョン・ウイリ・アンド・サンズニューヨーク発行のバノス（ｖ ａｓｓｏｓ）及びユーイング（Ｅｗｉｎｇ）著「アナログ及びディジタル・エレ クトロニクス」に記載されている単−終端モートの動作を得るために接地を基準 にしている。

干渉計が動作状態にあって鏡１）婆が走査さｔｌてし）るトキ、走査ｆｌｉｌｌ 飢サーボ回路は、ヘテロダイン波つ０の強度変調と基準信号６０との間の位相Ｉ −９，１係をＭＬ・え１″比較ず２）。発生さｎ−だ制御信号９　ＩＩは、走査 駆動イ１３号５？全増分的に調節するように演初増幅器９６乞駆動するように増 分的に調節されて、イ均位相悟号９０ケ基準（ａｉ号６０と同一位相にする走査 速度で鋳、ｌ　１１　ｆ、、　ｊｊ７／動する。平均位相信号９０と基準信号６ ０との間に位相固定が得られるまで走査速度を調節する。基準情すＧＯと平均位 相信号９０との間に位相固定がイＨら７１．ると、制御信号９１Ｉはそ−の信号 が指示している走査駆動信号弓５２と１台１様に制郭信号９Ｉ↓が安定化して一 定電圧駆動信号５２をリニアモータ２ｇに与える。この定電圧（＋Ｆｉ号は、選 択さｔした走査速度で可動鏡１］１の一定速度走査を得る。

選択さした走査速度は異なる絶幻佃の周波数偏移ΔＢをもつ基準信号５６を発生 するように基糸信号合成装置５４’ｉプログラムすることによって容易に変史で きる。異なる周波数基準信号は光線う０の測定さ扛た強度変調に位相固定さｆて 基準信号内の周波数偏移に等価なドツプラ偏移を作る異なる走査速度で鐘１１Ｉ を駆動する。

鏡ｉｌｌが走査の終りに達すると、方向制御装置６１．ｌは、基準信号合成装置 ５ヰに基準信号５６の中の周波数偏移ΔＲを増加から減少に変えるように、捷た ばそ化は、可動鏡に工って作られたドツプラ偏移に符号を変える。すなわち＋５ 　ｋＨｚから−５ｋＨｚに変えるように要求する。これは鏡に反対の方向に走査 するように要求する。従つ・て、走査サーボ制御装置内の位相比較は、リニアモ ータ２とに＠１１１を反対向きに走査することを命令する走査駆動信号５２を発 生する。２方向走青速度制御は、上述の走査回路に追加の回路をつけずに達成さ れる。

基準信号５６及びヘテロゲイン光線３０内の４１１１犀可能なうなり周波数は、 連続的に表示さ扛るので、走査速度と位置制御は、鏡走査の方向変化を通じて維 持される。これは、正確さの保証−１非常に太きくし５必要な走査の数を減らす が、それは制御が維持さ扛ている鏡１１１の各走査の使用できる部分が大きくな るからである。

ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ 昭和６０年う　刀６日 特許庁長官　志　賀　学　殿 Ｌ　事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ　８４１００３６２ 昭和　年　願第　号 ２、発明←考案→の名称、指定商品の区分鏡走査速度制御装置 ５、補正する者 事件との関係　特許出願人 ５、補正命令の日（＝Ｊ・　昭和６０年２　月２６日　１−６　補正により増加 する発明の数　０戸）　発明７　補正の幻象　明細書・請求の範囲及び図面の翻 訳文８　補正の内容　別紙のとおシ 明細書・請求の範囲及び図面の浄書（内容に変更なし）国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　試料材料の分光測定に用いられる干渉計における可動鏡の運動を制御する閉 ループサーボ制御装置であって。 ｉｔｌ記可動鏡の運動を決定するのに用いる連続変調周波数を有するヘテロダイ ン・レーザ光線を発生する第Ｊの手段と。 前記ヘテロダイン・レーザ光線の所望の変調周波数の周波数特性を廟１〜．前記 可動鏡の一定速度の運動を表す基準信号を発生する第２の手段と。 ＋３ｉｌ記変調周波数の勃性を示す■〕、気信月を得るために前記１ノ−ザ光線 のＡｉｌ記変調周波数を検出する第うの手段と。 前１己第２の手段からの前記基準信号と前記第うの手段からの前記電気信号を受 けて、前記基準信号とＡｉｌ記電気仁号との間の位相を比較して前記信号間の時 間に対する位相差に応じて誤差信号を発生する第１１の手段と。 Ｙｎｌｎ誤記信号に応じて、前記可動鏡の運動を制御し、前記第５の手段によっ て検出されたとき、前記信号を発生する変調周波数を有するヘテロダイン・レー ザ光線を前記干渉計から得て、前記可動鏡の運動を決定する制御手段とを備えて 成る閉ループサーボ制御装置。 ２　前記第１の手段が異なる周波数の複数の成分モードを有するレーザ光線を得 るために磁界によって影響を与えられたレーザを侑え、前記成分モードが異なる 周波数の光線と混合さねたとき連続変調周波数を有するレーザ光線を作る請求の 範囲第１項のサーボ制御装置。 う　前記第１の手段が前記レー−り光線の一方の成分の周波数を前記レーザ光線 のもう一力の成分の周波数と混合して、１１１記−・テロダイノ・レーヤ内のｌ す８ｈ′ｌシた変調信号を発生する手段をｊＵ加でｆ＋１”１１える古’ｆ＋水 の・ｊｉ】囲第２項のサーボ制イ卸装置１゜ ）１　前記第１の手段が前記レーヅ九晶ｊの一力の成分の周波数を前記レーザ光 線のもう一つの成分の周波数と混合して、前記ヘテロゲイン・レー」ノ光線の中 に振幅変調周波数を発生する手段を追加で含ｔＪ’　ｉｉ’ｉ　＞ｋの範囲第２ 項のサーボ制価装置。 ５　￥８′ｌｌ記第うの手段が前記レーザ光線の変調周波数に応答する少なくと も一つの光検出器を０１１１える請求の範囲第１項のツーボ制御装置。 ６　前記第２の手段が既知の周波数の安定な出力信号を発生する結晶発振器と、 前記可動鉗が静市しているとき前記レーザ光線の変調周波数の選択された周波数 特性を有するベース信号を得るために前記結晶発振器からの前記信号を電気的に 処理する手段と。 前記ベース信号の周波数を前記基糸信号をｌ）るために選択された値によって上 げ下げするやり方で偏移させる手段とを備える請求の範囲第１項のサーボ制御装 置。 ７　前記第４の手段が位相検波器と、前記第２の手段からの前記基準信号と、前 記第５の手段からの前記電気信号との間の位相差の積分値に比例する誤差信号を 発生する積分器とを備える請求の範囲第１項のサーボ制御装置。 ８　前記誤差信号に応答する前記制御手段が前記誤差信号に応答して運動信号を 発生する演算増幅器と前記運動信号に応答して前記可動鏡を駆動する駆動手段と を（ｉｆｉｉえる請求の範囲第１項のサーボ制御装置。 ９、　１Ｇｔｌ記変調周波数を検出する前記第うの手段がレーザ光線の断面の異 なる部分において前記レーザ光線の強度変化を測定する光検出器配列と前記′市 気仏乞を作るために前記光検出器から得た複数の信号を平均する手段とを備える 請求の範囲第１項のサーボ制御装置。 １０　試料拐料の分光測定のために用いられる干渉側における可動鏡の運動を制 御する閉ループサーボ制御装置であって、 可動鏡の運動の速度を決定する連続振幅変調周波数を有するヘテロダインレーザ 光線を作る第１の手段と前記ヘテロゲイン・レーザ光線の所望の変調周波数の周 波数特性を有し６前記可動鋭の運動の一定速度を示す基準信号を発生する第２の 手段と、前記第１の手段に応答し、前記変調周波数の特性を示す電気信号を得る ために前記レーザ光線の前記変調周波数を検出する第うの手段と。 前記第２の手段からの前記基準信号と前記第うの手段からの前記電気信号とを受 けて前記二つの信号間の周波数の差に応答して前記差に比例する出力信号を作る 出力手段と。 前記可動鏡が動かされる速度を増減するために前記出力信号に応答して可動鏡を 駆動する駆動１段とを備えて成る閉ループサーボ制御装置ｌｉ’ｌ’、　。 １１　試料材料の分光測定のために川すらねる干渉唱における可動鏡の運動を制 御する閉ループサーボ制御装置であって、 可動管の運動の速度を決定できる連続振幅変調周波数を有するヘテロゲイン・レ ーザ光線内生ずる第１の手段と。 前記ヘテロダイン・レーザ光線の変調周波数に特有の周波数を有する基準信号を 発生する第２の手段と。 前記第１の手段に応答して前記変調周波数に特有な電気信号を得るために前記レ ーザ光線の前記変調周波数を検出する第うの手段と。 前記第２の手段からの前記基準信号と前記第うの手段からの前記電気仁兄とを受 け、前記信号間の位相差に応じて前記差に比例する出力信号を発生する出力手段 と。 前記可動鏡が動かされる速度を増減するために前記出力信号に応じて可動鏡を駆 動する駆動手段とを備えて成る閉ループサーボ制御装置。 １２　分光測定のために用いられる干渉計の可動鏡を双方向に一定速度走査で駆 動する鏡走査サーボ制御装置６、であって、特性変調周波数を有するレーザ光線 を発生し前記光線を前記渉剖を通るように向けて可動鏡の運動によって発生され るドツプラ効果に応答して変調周波数の変化を受け前記可動鏡の走査の速度に勃 イｊな変調周波数で前記光線を前記十渉絽から夕）に出す手段さ、１対の一定周 波数の基準信号と前記変調周波数より大きな周波数を有する第１の信号と前記変 調周波数エリ小さい周波数を有する第２の信号とを発生する基準クロックと。 前記レーザ光線を検出して前記レーザ光線によって表示される変調周波数に比例 する周波数を有する電気信号を発生する手段と 前記基準信号と前記電気信号と全骨は前記基準信号、とＡｉ１記電気信号との間 の位相差に比例する電圧を有する出力信号を発生する位相検波器と、前記位相検 波器出力信号を受けて前記位相検波器の前記出力信号を加算し前記基準信号と前 記電気信号の積分された位相差に比例する駆動信号を発生する積分器と前記可動 鏡を前記駆動信号に応じて双方向に駆動し、前記鏡を可動鏡のドツプラ効果によ って発生される周波数変化を前記レーザ光線内に発生して変調周波数の位相を前 記基準侶刊の位相と同相にする速度で前記鏡を駆動するように前記駆動信号に応 答する駆動手段とを備えて成る鏡走査ツーボ制御装置。 １う　前記第２の手段によって発生され／ζζ前記基因周波数前記ヘテロゲイン ・レーザ光線の所望の変調周波数に等しく、前記所望の変調周波数がｒ）１４記 町動鏡の運動の一定速度を示す請求のイｉｐ囲ｇ４−Ｈ１項の閉ループサーボ制 御装置。 １）４　試刺杓料の分光４川定のために用いら７Ｌる一Ｉ渉、ｉ−１における可 動鏡の運動を制御ｊする閉ルーグリ−ボ制御装置であって、前記可動鏡の運動を 決πてきる連続振幅変調周波数を廟するヘテロダインレーザ光線糺ｊを発勺する 第１の手段と、 前記ヘテロダインレーザ光線の所望の変調周波数に特有な周波数を有Ｉ〜前記可 動鋳の連動の一定速度走査を示す基準信号を発生ずる第２の手段と、前記レーザ 光線の前記変調周波数を検出して１１１１記変調周波数に特有の電気信号を得る 第うの手段と。 前記第２の手段からの前記基準信月−と前記第うの手段からの前記電気信号とを 受けて前記基準信号と前記電気信号との間の位相を比較し、前記二つの信号間の 周波数の差に応する時間に対する誤差信号を発生する第４の手段と、 前記誤差信号に応答して、前記可動鏡の運動の速度を制御し、前記鏡の運動を決 定できる前記ヘテロゲイン光線変調周波数に特有な前記電気信号間の位相固定を 得るように前記速度を増分的に調節する制御手段とを備えて成る閉ループサーボ 制御装置。 １５　前記第２の手段が方向信号に応じて前記基準信号の周波数の増減を生じ、 かつある範囲の運動内で前記可動鏡の位置を決定して方向信号を発生する手段を さらに含む請求の範囲第１項のサーボ制御装置。 １６　前記第２の手段が前記基準信号の周波数を選択された値だけ変えて、前記 基準信号を前記レーザ光線の前記連続変調周波数に対して増減して前記可動鏡の 双方向制御を得る手段を追加で含む請求の範囲第１５項のサーボ制御装置。 浄書（内容に変更なし）